2017届高考物理二轮复习专题复习（练习）专题八　振动和波动　光及光的本性 Word版含解析

1、训练 16振动和波动光及光的本性1(8 分 ) 如所示，弹簧振子在 M、N 之间做简谐运动以平2016北 京 卷 衡位置 O 为原点，建立 Ox 轴，向右为 x 轴正方向若振子位于 N 点时开始计时，则其振动象为( )解析：本题考查简谐振动的象，意在考查学生的理解能力由题意，向右为 x 轴的正方向，振子位于 N 点时开始计时，因此 t0 时，振子的位移为正的最大值，振动象为余弦函数，A 项正确答案：A2(8 分 ) 右是 a、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上2016天 津 卷 形成的干涉样，则()A在同种均匀介质中，a 光的传播速度比 b 光的大B从同种介质射入真空发生全反射时 a 光临界角大C照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大D若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生 a 光的能级能量差大解析：本题综合考查光的干涉样、光电效应、全反射、能级跃迁及其相关的知识点，意在考查学生从光的干涉样中获取信息的能力和灵活运用相关知识分析解决问题的能力根据题给出的经过同一双缝干涉装置得到光的干涉样可知，b 光的干涉条纹间距大于 a 光的干涉条纹间距由双缝干涉条纹间距公式 xL/d

2、 可知，b 光的波长大于 a 光的波长由波长与频率、光速关系式 c /f 可知，b 光的频率小于a 光的频率同种均匀介质对 b 光的折射率小于对 a 光的折射率，根据 nc/v 可知，在同种均匀介质中，a 光的传播速度比 b 光的传播速度小，选项 A 错误由全反射临界角公式 sinC 1/n，可知从同种介质射入真空发生全反射时 a 光临界角小，选项 B 错误饱和光电流与照射光的频率无直接关系，因此选项 C 错误若两光均由氢原子能级跃迁产生，根据玻尔理论，产生 a 光的能级能量差较大，选项 D 正确答案：D3(16 分) 激光束可以看做是粒子流，其中的粒子以相同的动量2016北 京 卷 沿光传播方向运动激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒一束激光经 S 点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束和穿过介质小球的光路如所示中 O 点是介质小球的球心，入射时光束和与 SO 的夹角均为 ，出射时光束均与 SO 平行请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向a光束和 强度

3、相同；b光束比的强度大解析：本题主要考查动量定理的矢量应用，意在考查学生的理解和应用能力a仅考虑光的折射，设 t 时间内每束光穿过小球的粒子数为 n，每个粒子动量的大小为 p.这些粒子进入小球前的总动量为 p12npcos从小球出射时的总动量为 p22npp1、p 2 的方向均沿 SO 向右根据动量定理得 Ftp 2p 12np(1cos )0可知，小球对这些粒子的作用力 F 的方向沿 SO 向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿 SO 向左b建立如所示的 Oxy 直角坐标系x 方向：根据 a 同理可知，两光束对小球的作用力沿 x 轴负方向y 方向：设 t 时间内，光束穿过小球的粒子数为 n1，光束穿过小球的粒子数为n2，n 1n2.这些粒子进入小球前的总动量为 p1y(n 1n 2)psin从小球出射时的总动量为 p2y0根据动量定理得 Fytp 2yp 1y(n 1n 2)psin可知，小球对这些粒子的作用力 Fy的方向沿 y 轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿 y 轴正方向所以两光束对小球的合力的方向指向左上方4(8 分 ) 在均匀介质中坐标原点 O

4、处有一波源做简谐运动，其2016天 津 卷 表达式为 y 5sin t(m)，它在介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻波2刚好传播到 x12 m 处，波形象如所示，则()A此后再经 6 s 该波传播到 x24 m 处BM 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴正方向C波源开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向D此后 M 点第一次到达 y3 m 处所需时间是 2 s解析：本题考查波的传播、简谐运动表达式的理解、波的象的理解、波速的计算及其相关的知识点，意在考查学生灵活运用相关知识分析解决问题的能力由题中波的象可知，该波的波长 8 m，由波源简谐运动的表达式 y5sint(m)可知， rad/s，周期 T 4 s，波速 v 2 m/s.此后再经 6 s，该波再2 2 2 T向前传播的距离 svt26 m12 m，即再经 6 s，该波传播到 x12 m12 m24 m 处，选项 A 正确题中波的象上此时 M 点向下振动，在此后的第 3 s末(即经过 )的振动方向沿 y 轴正方向，选项 B 正确由题为某时刻波刚好传播3T4到 x12 m 时的波的象可知，波源开始振动时的方向沿 y

5、 轴正方向，选项 C 错误题中 M 点振动方向向下，此后 M 点第一次到达 y3 m 处所需的时间小于半个周期，即小于 2 s，选项 D 错误答案：AB5(20 分)(1)关于光在科学技术、生产和生活中的应用，下列说法正确的是()A用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B用三棱镜观察白光看到的彩样是利用光的衍射现象C在光导纤维束内传送象是利用光的散现象D光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象(2)如所示，一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上，其底面 A1B1C1 是边长a12 cm 的等边三角形，柱高 L12 cm.现在底面的中心 O 处放置一点光源，不考虑三棱柱内的反射光，玻璃的折射率为 ，求三个侧面的发光的总面积2解析：(1)选项 A 是利用光的干涉现象，选项 B 是利用光的散现象，选项 C是利用光的全反射现象，选项 D 是利用光的薄膜干涉现象，故 D 正确(2)因光源在底面的中点，可知光源到三个侧面的距离相等，根据几何知识可知光源到三个侧面的距离为 a.根据折射定律，sinC ，求得临界角36 1n 12 22C45. 根据几何知识可求每个侧面的发光的面积为半径为

6、a 圆面积的一半三36个侧面的发光面积为 S ( a)218 cm 2.32 36答案：(1)D (2)18 cm26(16 分)(1)平静湖面传播着一列水面波 (横波)，在波的传播方向上有相距 3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下 30 次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波()A频率是 30 Hz B波长是 3 mC波速是 1 m/s D周期是 0.1 s(2)甲为一列简谐横波在某一时刻的波形，a、b 两质点的横坐标分别为xa2 m 和 xb6m，乙为质点 b 从该时刻开始计时的振动象下列说法正确的是( )A该波沿x 方向传播，波速为 1 m/sB质点 a 经过 4 s 振动的路程为 4 mC此时刻质点 a 的速度沿y 方向D质点 a 在 t2 s 时速度为零解析：(1)由于小木块每分钟振动 30 次，因此周期为 T s，频率为：6030f 0.5 Hz，故 A、D 错；又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个1T波峰，所以 s AB，解得波长 2 m波速 v 1 m/s，B 错、C 对 .32 T(2)由题甲可知，该波的波长为

7、8 m，由题乙可知，波振动的周期为 8 s，并且质点 b 在开始计时时刻沿y 轴方向运动，则该波沿x 方向传播，且波速v m/s1 m/s，故选项 A 错误；质点 a 经 4 s 振动半个周期，振动的路程为T 88两个振幅，即振动的路程为 2A20.5 m1 m，故选项 B 错误；该波沿x 方向传播，则开始计时时刻质点 a 的速度沿y 轴方向运动，故选项 C 错误；质点 a在 t2 s 时，处于波谷，其速度为零，故选项 D 正确答案：(1)C (2)D7(24 分)(1)如所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝 S 时，在光屏 P 上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉样，可以()A增大 S1 与 S2 的间距B减小双缝屏到光屏的距离C将绿光换为红光D将绿光换为紫光(2)某同学没计了一个测定激光波长的实验装置，如甲所示，激光器发出的一束直径很小的红激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，乙中的黑点代表亮点的中心位置通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长据资料介绍：若双缝间距为a，双缝到感光片的距离为 L，感光片相邻两点间的距离为 b，则光的波长 .abL该同学测得 L1.0000 m，双缝间距 a0.220 mm，用十分度游标卡尺测感光片上的点间距离时，尺与点的中心位置如乙所示乙中第 1 个光点到第 4 个光点的距离是_mm.实验中激光的波长 _m(保留两位有效数字)如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将_解析：(1)在双缝干涉实验中，相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离 x ，要想ld增大条纹间距可以减小两缝间距 d，或者增大双缝屏到光屏的距离 l，或者换用波长更长的光做实验由此可知，选项 C 正确，A、 B、D 错误(2)由题乙可知第 1 个光点到第 4 个光点间的距离 b8.6 mm，b 2.9 mm.则 b 2.9103 m6.410 7 m.b3 aL 0.22010 31.0000如果实验时将红激光换成蓝激光， 变小了，由 b 可得，屏上相邻两光La点的间距将变小答案：(1)C (2)8.66.410 7 变小

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